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権 セロム*; 今野 力; 太田 雅之*; 落合 謙太郎*; 佐藤 聡*; 春日井 敦*
Fusion Engineering and Design, 144, p.209 - 214, 2019/07
被引用回数：5 パーセンタイル：36.41(Nuclear Science & Technology)先進核融合中性子源A-FNSの核設計で重要な20MeV以上の核データライブラリ検証のために、QST/TIARAの40MeV, 65MeV準単色中性子入射鉄遮蔽実験を使ってTENDL-2017のベンチマークテストを行った。計算で得られた中性子スペクトルに30MeV付近で不自然な山が生じることが見つかった。この原因を詳細に調べた結果、30MeV中性子入射の
Fe, 
Fe, 
Feの2次中性子スペクトルデータに問題があり、不自然な山が生じることを明らかにした。同じ問題がTENDL-2017, TENDL-2015, FENDL-3.1dの多くの核種で起こっていることもわかった。
2 benchmark test with shielding experiments at QST/TIARA権 セロム*; 今野 力; 太田 雅之*; 佐藤 聡*; 落合 謙太郎*
JAEA-Conf 2017-001, p.123 - 128, 2018/01
ENDF/B-VIIIの版, ENDF/B-VIII2、が2016年8月に公開された。そこで、量子科学技術研究開発機構TIARAでの40及び65MeV中性子入射鉄、コンクリート遮蔽実験でのENDF/B-VII.1の
OとFeに起因する過大評価の問題がENDF/B-VIII2で改善したかどうかを調べた。ENDF/B-VIII2のACEファイルをNJOY2012.50コードで作り、MCNP-5コードで解析を行った。比較のため、ENDF/B-VII.1, FENDL-3.1bとJENDL-4.0/HEを用いた解析も行った。その結果、以下のことがわかった; (1)Feに起因する約40MeVの中性子の大幅な過大評価は改善された、(2)Feに起因する約65MeVの中性子の過大評価も若干改善されたが、FENDL-3.1bよりは悪かった、(3)Oに起因する中性子の大幅な過大評価は改善されなかった。これらの結果を考慮して、ENDF/B-VIIIの最終版は作られるべきである。
権 セロム*; 太田 雅之*; 佐藤 聡*; 今野 力; 落合 謙太郎*
Fusion Engineering and Design, 124, p.1161 - 1164, 2017/11
被引用回数：3 パーセンタイル：23.14(Nuclear Science & Technology)磁場閉じ込め式核融合炉システムの超伝導コイルやIFMIF加速器中性子源でよく使われる銅の核データベンチマーク実験を原子力機構の核融合DT中性子源FNSで実施したが、閾反応以外の結果で計算値が実験値を大きく過小評価しており、共鳴領域で銅核データの弾性散乱、捕獲反応断面積に問題がある可能性を指摘した。そこでグラファイト付銅実験体系を提案し、低エネルギー成分を増やした入射中性子場を設けて新ベンチマーク実験を実施した。放射化箔を用いて反応率を測定し、この実験解析をMCNPコード、最新の核データライブラリーを用いて行った。しかし、未だに低エネルギー中性子に感度を有する反応の反応率は計算値が実験値を大幅に過小評価した。銅核データの詳細検討より、前回試験的に作成した修正核データを用いることでこの過小評価の解消できることを明らかにした。この結果で低エネルギー中性子成分が多い中性子場でもこの断面積の修正の妥当性を確認できた。
権 セロム*; 太田 雅之*; 佐藤 聡*; 今野 力; 落合 謙太郎*
Fusion Science and Technology, 72(3), p.362 - 367, 2017/10
被引用回数：6 パーセンタイル：42.72(Nuclear Science & Technology)鉛は核融合炉システムで中性子増倍、トリチウム増殖及び冷却材の候補材料である。更に
線の遮蔽材でもあり、IFMIF加速器中性子源ではビームダンプ、機器の遮蔽への使用が期待されている。7年前に鉛の核データベンチマーク実験を原子力機構のDT中性子源FNSで実施したが、低エネルギー中性子に感度を有する反応の結果に実験室壁等の散乱によるバックグランド中性子の影響が含まれていた。そこでバッググランド中性子を吸収する酸化リチウムで囲んだ鉛実験体系で新たなベンチマーク実験を実施した。放射化箔を用いて反応率を測定し、この実験解析をMCNPコード、最新の核データライブラリーを用いて行った。7年前に測定できなかった低エネルギー中性子に感度を有する反応の反応率の測定には成功したものの、全ての反応率結果で鉛体系表面からの距離とともにどの核データライブラリーを用いた計算値も実験値を過小評価する傾向が見られた。鉛核データの詳細検討により計算値の過小評価原因として考えられる核データ間の差を指摘した。
太田 雅之*; 権 セロム*; 佐藤 聡*; 今野 力; 落合 謙太郎*
Fusion Engineering and Design, 114, p.127 - 130, 2017/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)日本が検討している核融合中性子源のターゲットシステム構造材料として用いられる予定のSUS316Lには、数%のモリブデンが含まれている。以前モリブデンの核データベンチマーク実験を原子力機構の核融合DT中性子源FNSで実施し、数100eV以上のエネルギー領域における問題点を指摘してきた。今回さらに、グラファイトで囲んだ新たな実験体系を提案し、より低エネルギーまで検証可能なベンチマーク実験を実施した。放射化箔と小型核分裂計数管を用いて反応率と核分裂を測定し、モンテカルロ計算コードMCNPと最新の核データライブラリーを用いた計算と比較を行い、
Moの45eV付近の共鳴のテール部分の(n,)断面積を過小評価している可能性を示した。
今野 力; 佐藤 聡; 太田 雅之; 権 セロム; 落合 謙太郎
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1649 - 1652, 2016/11
被引用回数：9 パーセンタイル：52.85(Nuclear Science & Technology)今回、最新の核データJENDL-4.0, ENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, FENDL-3.0の公式のACEファイルにあるKERMA係数, DPA断面積を詳細に調べたところ、以下の問題点を見つけた。(1)核データの誤りやNJOYコードのバグにより、低エネギー中性子でエネルギーが小さくなるにつれてKERMA係数, DPA断面積が大きくならない。(2)低エネルギー領域で非常に大きなヘリウム生成断面積により非常に大きなKERMA係数, DPA断面積になる。(3)NJOYコードはFile12-15ではなくFile6に捕獲反応の線データが入っていると正しく処理できないようである。(4)運動学的手法のKERMA係数は、2次粒子の詳細なデータがないと正しくない。本研究をもとにこれらの問題を解決すべきである。
O assembly and DT neutron source at JAEA/FNS佐藤 聡; 権 セロム; 太田 雅之; 落合 謙太郎; 今野 力
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1728 - 1732, 2016/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)DT中性子及び14MeV以下のエネルギーの中性子に対して、新しいドジメトリー断面積のライブラリーIRDFF1.0を検証することを目的に、LiO体系及び原子力機構FNSのDT中性子源を用いた積分テストを行った。ドジメトリー反応率の測定のために、多くの放射化箔を体系の中心軸に沿って設置し、DT中性子照射後、高純度Ge検出器を用いて放射化箔からの崩壊線を測定し、様々なドシメトリー反応率を導出した。モンテカルロ輸送計算コードMCNP5-1.40及び核データライブラリーENDF/B-VII.1、ドジメトリー反応の断面積としてIRDFF-v.1.05を用いて反応率を計算した。計算結果は概ね測定値と良い一致を示し、DT中性子照射によるLiO体系での中性子場において、IRDFF-v.1.05の多くのデータが妥当であることを実証した。
TiO
during DT neutron irradiation by use of an improved tritium collection method枝尾 祐希; 河村 繕範; 星野 毅; 落合 謙太郎
Fusion Engineering and Design, 112, p.480 - 485, 2016/11
被引用回数：8 パーセンタイル：52.85(Nuclear Science & Technology)TBMにおけるトリチウム回収システム設計において、増殖材からのトリチウム放出挙動を把握しておくことが必要であり、トリチウム挙動把握のためにはトリチウムの正確な測定が必要不可欠である。酸化銅と水バブラーを組み合わせたトリチウム捕集法は、酸化銅内で酸化して生じたトリチウム水蒸気が酸化銅に吸着する影響で、トリチウム放出速度が実際よりも遅れて測定されることになるため、中性子照射中のLiTiOからのトリチウム放出挙動の測定には適していない。そこで、酸化銅の代わりに疎水性触媒を適用することによって吸着の問題を解消し、正確なトリチウム放出挙動の測定を可能にした。トリチウム燃料サイクルの観点からトリチウムを水素状で回収することが望まれているため、様々なスイープガス条件における中性子照射中のLiTiOからのトリチウム放出特性を調べ、トリチウムが水素状で放出するための条件を評価した。トリチウムを速やかに放出させるためにはLiTiO表面の同位体交換反応を促進させる必要で、水素状トリチウムとして放出させるにはスイープガス中に水素を添加することが必須であり、LiTiOの温度がトリチウムの放出化学形を決める支配的要因であることが示された。
河村 繕範; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 榎枝 幹男; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 今野 力; 枝尾 祐希; 林 巧; 星野 毅; et al.
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1637 - 1643, 2016/11
被引用回数：29 パーセンタイル：89.91(Nuclear Science & Technology)水冷却セラミック増殖テストブランケットモジュール(WCCB-TBM)の開発は、日本の原型炉ブランケットに向けた最も重要なステップの1つである。TBM試験と原型炉ブランケット開発に向け、モジュール製作技術、トリチウム増殖材並びに中性子増倍材ペブルの製作技術、トリチウム生成率評価ならびに構造設計活動に関する研究開発が行われている。本報告は日本の水冷却セラミック増殖ブランケット開発の最近の成果の概要について記述したものである。
権 セロム; 佐藤 聡; 太田 雅之; 落合 謙太郎; 今野 力
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1658 - 1662, 2016/11
被引用回数：9 パーセンタイル：57.30(Nuclear Science & Technology)JAEA/FNSのDT中性子源を用いて約20年前に行われた銅核データのベンチマーク実験で報告された低エネルギー中性子に係る実験データの過小評価の原因究明のため、我々は同施設のDT中性子源を用いて新たに銅の積分実験を実施した。実験体系は20年前と同じ半径315mm、深さ608mmの模擬円筒の銅体系で、バッググランド中性子を排除するため、その実験体系の前方とサイドに51mm、後方に153mmの酸化リチウムブロックで囲んだ。5種類の反応の反応率と
U, 
Uの核分裂率を測定し、MCNP5-1.40と最新の核データライブラリーENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, JENDL-4.0を用いて解析を行った。その結果、
Au(n,)
Au反応の反応率のC/Eが前回の実験結果より10%改善し、JEFF-3.2の
Cuデータ、JENDL-4.0の
Cuデータの組み合わせで更に10%程度過小評価が改善した。共鳴領域の弾性散乱断面積, 捕獲反応断面積を10%程度変えたところ、過小評価がほぼ解消した。銅の核データの共鳴領域のデータの再評価が必要である。
中道 勝; 金 宰煥; 落合 謙太郎
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1719 - 1723, 2016/11
被引用回数：14 パーセンタイル：72.42(Nuclear Science & Technology)Advanced neutron multipliers with high stability at high temperatures are desirable for the DEMO blankets. Development of the advanced neutron multipliers has been started in the Broader Approach activities. Beryllides are the most promising material for this purpose. To fabricate Be
Ti beryllide pebbles, a new granulation process has been established that combines a plasma sintering method for beryllide synthesis with a rotating electrode method (REM) using the plasma-sintered electrode for granulation. However, in the case of BeTi pebble fabrication, an annealing treatment is necessary to homogenize the pebbles to a single BeTi phase. From the viewpoint of mass production of beryllide pebbles, other potential structural compositions of beryllides that are able to fabricate without the annealing treatment for homogenization were surveyed. Based on this survey, the structural composition of Be
Zr was selected because this composition not only has no peritectic reaction during the cooling process from the liquid phase, but also has low neutron absorption property. From the result of fabrication examination, prototypic beryllide pebbles 1 mm in diameter composed of single phase BeZr were successfully fabricated directly by granulation using the rotating electrode method without homogenization treatment. The present study reports on not only the granulation of BeZr beryllide, but also on basic characterization of prototypic BeZr pebbles.
太田 雅之; 佐藤 聡; 権 セロム; 落合 謙太郎; 今野 力
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1644 - 1648, 2016/11
被引用回数：3 パーセンタイル：23.90(Nuclear Science & Technology)JAEA/FNSのDT中性子を用いてモリブデンの積分実験を実施した。モリブデン体系は測定点におけるバックグラウンド中性子の影響を除去するために、酸化リチウムブロックで囲んだ。体系内の中心軸上での種々の反応の反応率と核分裂率を測定し、最近の核データライブラリーENDF/B-VII.1, JENDL-4.0およびJEFF-3.2を用いて、モンテカルロ輸送計算コードMCNP5-1.40で求めた計算値と比較した。反応率の計算値は、全体として過小評価する結果が得られた。この過小評価の原因として、JENDL-4.0の(n,2n)断面積データよりJEFF-3.2の方が適切であり、Mo-98を除くJENDL-4.0の(n,)断面積は過大評価している可能性があることを示した。
落合 謙太郎; 枝尾 祐希; 星野 毅; 河村 繕範; 太田 雅之; 権 セロム; 今野 力
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1143 - 1147, 2016/11
被引用回数：11 パーセンタイル：64.37(Nuclear Science & Technology)これまでに原子力機構核融合中性子源(JAEA/FNS)を用いた核融合炉ブランケットに関するトリチウム回収実験を実施しており、トリチウムの生成量と回収量との比較や回収されたトリチウムの化学形を明らかにしてきた。今回より詳細なトリチウム回収性能のデータを得るために、電離箱(IC)を用いた新しいトリチウム回収実験をJAEA/FNSの大型ターゲットを用いて実施した。またICによるトリチウムの適切な測定を行うため、照射容器の改善を行った。我々の新しい照射実験からの回収されたトリチウムの放射能を測定し、6%以内で計算と一致することが明らかになるとともに、IC方法によるトリチウム定量測定の更なる改善が必要であることを指摘した。
星野 毅; 枝尾 祐希; 河村 繕範; 落合 謙太郎
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1114 - 1118, 2016/11
被引用回数：38 パーセンタイル：94.49(Nuclear Science & Technology)核融合エネルギー開発の早期実現をはかることを目的として行う研究開発である幅広いアプローチ(BA)活動の一環として、エマルジョン法を用いた先進トリチウム増殖材料(Li添加型LiTiO)微小球の大量製造技術開発を行っている。試作したLi添加型LiTiO微小球は、結晶粒径が10
mより大きいため、トリチウム放出速度が極めて遅い課題を有していた。そこで、真空及び水素雰囲気中にて微小球を焼結する新たな試みにより、トリチウム放出特性に優れていると考えられる5m未満の結晶粒径を有する改良球の製造に成功した。この改良球のトリチウム放出特性を評価するため、核融合中性子源(FNS)にてトリチウム放出特性評価を行った結果、トリチウム放出速度は従来材のLiTiO同様に早いだけでなく、放出トリチウムの化学形のほとんどがHTガス成分と、トリチウム回収処理が容易なガス形態での放出であることを確認し、核融合原型炉ブランケット設計に必要なLi添加型LiTiO微小球製造に関する基盤技術を確立した。
佐藤 聡*; 権 セロム*; 太田 雅之*; 落合 謙太郎*; 今野 力
Proceedings of 26th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2016) (CD-ROM), 8 Pages, 2016/10
約20年前に核融合炉材料の核データライブラリーの検証を目的として、JAEA/FNSのDT中性子源を用いてタングステン, バナジウム 銅の積分実験を行い、低エネルギー中性子に感度を有する測定値を計算値が大きく過小評価することを報告した。この計算の過小評価の原因として実験室の壁からの散乱中性子が考えられたため、今回、散乱中性子を吸収する酸化リチウムでこれらの体系の周りを囲んだ実験体系を用いて新たな積分実験を行った。また、モリブデンとチタンについても同様の積分実験を行った。これらの実験の解析をMCNP5-1.40とENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, JENDL-4.0を用いて行った。その結果、以前のタングステン, バナジウム積分実験において見られた計算の過小評価は今回大幅に改善し、タングステンとバナジウムの核データに問題がないことがわかった。一方、銅積分実験での計算の過小評価はあまり改善されず、モリブデン, チタン積分実験でも計算値と実験値の一致は悪かった。核データの部分的変更も含む詳細な実験解析を行い、銅, モリブデン, チタンの核データの問題点を明らかにした。
:Eu
storage phosphors for wide-range neutron detection坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 落合 謙太郎; 今野 力
Proceedings of 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference; 21st International Symposium on Room-Temperature Semiconductor X-ray and -ray detectors (NSS/MIC 2014), Vol.3 , p.1834 - 1839, 2016/05
SrBPO:Eu輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体にLiB
O
とポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行ったところ、ポリエチレンを含まない場合が最も輝尽性蛍光強度が大きくなり、モンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。これは、本サンプルのような酸素原子の割合が高い媒体においては、高速中性子照射の場合、高速中性子と酸素の反応O(n,
)等によるアルファ粒子のエネルギー付与が大きくなるためであることがわかった。また、低速・中速中性子エネルギー範囲においては、
B(n,)や
Li(n,)の中性子捕獲反応がエネルギー付与に支配的であることがわかった。さらに相対論による
Li粒子やアルファ粒子の付与エネルギーは高速中性子との反応の場合、一定の値ではなく、ある幅を持った一様分布になるが、高いエネルギー中性子との反応の場合、アルファ粒子やLi粒子がサンプルから飛び出してその全エネルギーを付与しない場合が多くなることもわかった。
今野 力; 太田 雅之; 権 セロム; 落合 謙太郎; 佐藤 聡
JAEA-Conf 2015-003, p.137 - 141, 2016/03
核融合炉の核解析のために、FENDL-2.1からFusion-J3とFusion40形式の新しい2つの炉定数セットFUSION-F21.175 (中性子175群, 線42群, P5近似)とFUSION-F21.42 (中性子42群, 線21群, P5近似)をTRANSXコードで作成した。物質は、H-1, H-2, He-3, He-4, Li-6, Li-7, Be-9, B-10, B-11, C-12, N-14, O-16, F-19, Na-23, Mg, Al-27, Si, P-31, S, K, Ca, Ti, V-51, Cr, Mn-55, Fe, Co, Ni, Cu, Zr, Nb-93, Mo, Cd, W, Pb, Bi-209, Cl, Ta-181, Sn及びGaの40。また、核発熱定数、損傷断面積、ヘリウム生成断面積等も整備した。これらの炉定数セットは自己遮蔽の補正がされていないことに注意する必要がある。これらの炉定数セットを用いたテスト計算を行い、問題がないことを確認した。
今野 力; 太田 雅之; 権 セロム; 落合 謙太郎; 佐藤 聡
JAEA-Conf 2015-003, p.131 - 136, 2016/03
原子力機構FNS, TIARA, 大阪大学OKTAVIANの積分実験を用いてFENDL-3.0の中性子入射データのベンチマークテストを行ってきた。また、簡単な計算モデルを用いて、FENDL-3.0のMATXSファイルのテストも実施し、更に、FENDL-3.0のACE、MATXSファイルに入っている核発熱定数、損傷断面積データを他の核データライブラリーのデータと比較した。その結果、FENDL-3.0に以下の問題があることが判明した。(1) FENDL-3.0のOの20MeV以上のデータは修正が必要。(2) FENDL-3.0の多くのMATXSファイルには弾性散乱外反応のエネルギー角度分布データが入っていない。(3) FENDL-3.0のACE、MATXSファイルに入っている核発熱定数、損傷断面積データのいくつかは修正が必要。
今野 力; 太田 雅之; 権 セロム; 落合 謙太郎; 佐藤 聡
JAEA-Conf 2015-003, p.125 - 130, 2016/03
2013年の核データ研究会で、FENDL-3.0とJENDL/HE-2007の妥当性検証のために原子力機構TIARAでの40及び65MeV中性子入射の鉄、コンクリート遮蔽実験の解析を報告し、JENDL/HE-2007を用いた解析は、65MeV中性子入射の鉄遮蔽実験の実験データ及びFENDL-3.0を用いた解析を過小評価することを指摘した。今回、この過小評価の原因を詳細に調べた。その結果、この過小評価の原因が、JENDL/HE-2007のFeの弾性散乱外反応断面積が大きすぎることにあることを明らかにした。JENDL/HE-2007のFeの弾性散乱外反応断面積は修正する必要がある。
藤田 啓恵*; 湯山 健太*; Li, X.*; 波多野 雄治*; 外山 健*; 太田 雅之; 落合 謙太郎; 吉田 直亮*; 近田 拓未*; 大矢 恭久*
Physica Scripta, 2016(T167), p.014068_1 - 014068_5, 2016/02
被引用回数：36 パーセンタイル：82.12(Physics, Multidisciplinary)この研究では、鉄イオン(Fe)照射W試料、核分裂反応より発生した中性子を照射したW試料、D-T核融合反応から生成した14MeV中性子照射されたW試料を用い、それらに重水素イオン(D
)を照射し、昇温脱離法(TDS)で重水素滞留挙動を評価した。さらに、シミュレーションにより、得られたTDSスペクトルからW中の重水素捕捉サイトの捕捉エネルギーを評価した。実験結果より、Fe照射試料では欠陥が表面付近の浅い領域に集中することが確認された。また照射損傷量増加に伴い原子空孔やボイドが増加し、ボイドがより安定なD捕捉サイトであることが示唆された。核分裂反応中性子照射試料は、Dは主に表面吸着または転位ループによる捕捉により試料中に滞留することがわかった。しかし低損傷量のため、原子空孔やボイドの形成は見られなかった。一方、核融合反応中性子照射試料は他の試料と比較して低損傷量にも関わらず、原子空孔及び原子空孔集合体の形成が示唆された。以上から、照射欠陥の形成及びD滞留挙動は中性子の照射エネルギーに大きく影響を受けることがわかった。
